MEMORIA DE DISEÑO

INFORME FINALESTUDIOS Y DISENOS PROYECTO: IS 16509 * AGUA POTABLE CASARES LA BOQUITA * DIRIAMBA, DEPTO. DE CARAZO

INFORME FINAL

PROYECTO: IS 16509

ESTUDIOS Y DISEOS PROYECTO DE AGUA POTABLE CASARES LA BOQUITAMUNICIPIO DE DIRIAMBA, DEPTO. DE CARAZO

MEMORIA DE DISEO

FINANCIAMIENTO: FONDO DE INVERSION SOCIAL DE EMERGENCIA (FISE) DUENO: ALCALDIA MUNICIPAL DE DIRIAMBA

Modificado por:

Ing. Mauricio Martinica O.Managua, Julio del 2007

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Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]


CONTENIDO

INTRODUCCIN CAPITULO 1. GENERALIDADES

1.1 1.2 1.3 1.4 1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7

Ubicacin Aspectos Sociales y Econmicos Servicios e Infraestructuras Existentes Diagnstico del Sistema de Agua Potable Fuente de Abastecimiento Lnea de Conduccin Tanque de Almacenamiento Red de Distribucin Nivel de Servicio

CAPITULO 2. DESCRIPCIN DEL SISTEMA PROYECTADO

2 3 41 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6

CAPITULO 3. CRITERIOS DE DISEO

Perodo de Diseo Poblacin de Diseo Nivel de Servicio Dotacin de Agua Capacidad de la Fuente de Abastecimiento Variaciones de Consumo Volumen de Almacenamiento Velocidad en Redes Presin Mnima y Mxima Poblacin Permanente Actual Crecimiento Histrico de la Poblacin Permanente Seleccin de la Tasa de Crecimiento para la Poblacin de Diseo Poblacin Temporal de Quintas Poblacin Temporal Visitante Proyeccin de la Poblacin Futura Consumo Unitario y Proyeccin de Consumo

CAPITULO 4. ESTUDIO DE POBLACIN Y CONSUMO DE AGUA

CAPITULO 5. ESTUDIO DE FUENTE DE ABASTECIMIENTO

5.1 Estudio Hidrogeologico 5.2 Diseno de Pozo para el abastecimiento de agua.

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CONTENIDO

CAPITULO 6. LINEA DE CONDUCCION

6.1 Dimensionamiento Hidrulico 6.2 Clculo de la Sobrepresin y Clase de TuberaCAPITULO 7. TANQUE DE ALMACENAMIENTO

1 2 3

7.1 Descripcin de la Unidad 7.2 Caractersticas Relevantes 7.3 Accesorios ComplementariosCAPITULO 8. RED DE DISTRIBUCION

1 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

8.1 Revisin Hidrulica de la Red de Distribucin de Casares Realizado por ENACAL 8.2 Diseo Hidrulico de la Red La Boquita 8.3 AccesoriosCAPITULO 9. OPERACIN Y MANTENIMIENTO

9.1 9.2 9.3 9.4

Equipo de Bombeo Lnea de Impulsin Tanque de Almacenamiento Lnea de Aduccin y Red de Distribucin Capacidad de Pago Disponibilidad de Pago Costo de Operacin y Mantenimiento Posible Tarifa de Agua

CAPITULO 10. TARIFA DE AGUA

10.1 10.2 10.3 10.4

CAPITULO 11. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

11.1 Conclusiones 11.2 RecomendacionesANEXO "A": ANEXO "B": ANEXO "C": ANEXO "D":

Clculo y Perfiles Hidrulicos de Lneas de Conduccin por Gravedad y Calculos Hidraulicos de Redes de Distribucin. Estudio de Suelos para Tanque de Reserva. Memoria de Clculo Estructural de Tanque de Reserva. Costos del Proyecto.

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INTRODUCCION La Alcalda Municipal de Diriamba con apoyo del Fondo de Inversin Social de Emergencia (FISE), se propone mejorar el actual servicio de agua potable brindado por ENACAL en las localidades de Casares y La Boquita, mediante la construccin de un sistema de abastecimiento de agua potable. Para la cristalizacin de este objetivo, en el ano 2005 la Alcaldia Municipal de Diriamba con financiamiento del FISE, contrato los servicios de Consultoria de la ingeniero Yalena Navarro C. para realizar los Estudios de Formulacion del Sistema de Agua Potable de Casares La Boquita, los que se subdividieron en dos etapas fundamentales sucesivas; una primera de pre-factibilidad que comprendio el estudio socio-econmico y la pre-factibilidad tcnica del proyecto y una segunda posterior; denominada de diseo, que comprendio los estudios y diseos finales del proyecto. Como resultado de las investigaciones de campo en la etapa de factibilidad, para el estudio de Fuentes de Abastecimiento, segn las caractersticas de la zona en estudio, los resultados de aforos, interpretacin de los resultados de los anlisis fsico, qumico, microbiolgico y pesticidas practicado a las fuentes objeto del estudio, seleccin de la fuente de abastecimiento y el estudio hidrolgico, se selecciono finalmente como Fuente de abastecimiento del acueducto el aprovechamiento del agua superficial del RIO TEPANO, la que estara conformada por: Obra de Captacin Lnea de conduccin por Gravedad Obras de Pre-tratamiento Estacin de Bombeo Lnea de Conduccin por Bombeo Filtracin Lenta y Desinfeccin Tanque Proyectado de 85,000 glns. Lnea de Conduccin por Gravedad Redes de Distribucin de Casares y La Boquita. El caudal base ofertado por el Ro Tepano (75.90 lps) superaba la demanda de agua para fines del perodo de diseo (11.05 lps), sin embargo los Costos de Construccion, Operacin y Mnatenimiento del Proyecto superaron ampliamente la LINEA DE CORTE establecida como requisito por las normas del FISE, por lo que se tuvo que descartar esta solucin y se orientaron los esfuerzos a la bsqueda de la Fuente de Abastecimiento con agua subterrnea. Cabe destacar que por su validez, una parte importante de los estudios y diseos realizados por la Ingeniera Yalena Navarro C., han sido actualizados e incorporados a la nueva alternativa de Fuente de Abastecimiento con Agua Subterrnea. El presente documento de Memoria de Diseo es expuesto en once captulos; que abordan los siguientes aspectos: En el primer captulo de Generalidades, se hace una descripcin general de la comunidad, en la que se abarcan sus aspectos fsicos, sociales, econmicos y de servicios pblicos existentes. El segundo captulo brinda la Descripcin del Sistema Propuesto de Abastecimiento de Agua, en el que se expone una visin general del sistema proyectado, efectundose una descripcin de sus principales componentes.

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Los Criterios de Diseo empleados en la formulacin tcnica del proyecto se exponen en el captulo tres. El cuarto captulo presenta el Estudio de Poblacin y Consumo, mostrando un anlisis del crecimiento histrico de la poblacin a nivel municipal y departamental que ayuda a brindar elementos para correlacionar dichos resultados con los datos del censo poblacional efectuado en las localidades dentro de los alcances del presente estudio; con el objetivo de efectuar el estimado de proyeccin de poblacin y volumen de agua a ser demandado por el sistema de abastecimiento proyectado. El quinto captulo, resume las caractersticas de la Fuente de abastecimiento de agua a travs de los resultados del estudio hidrogeolgico, del pozo y del equipo de bombeo. Posteriormente, en el captulo seis, se efecta el clculo hidrulico de las diferentes Lneas de Conduccin del sistema. Las caractersticas del Tanque de Almacenamiento proyectado, as como y el comportamiento hidrulico de las Redes de Distribucin, segn los requerimientos del sistema proyectado, son presentados en los captulos siete y ocho respectivamente. Los captulos noveno y decimo son dedicados al programa de Operacin y Mantenimiento y a lo relativo al Estudio de Tarifas, sugeridas a implementarse en el nuevo sistema de abastecimiento. Las conclusiones y recomendaciones del estudio de Formulacin, se presentan en el captulo onceavo. Complementando la memoria de diseo, se presenta un juego de 18 hojas de Planos Constructivos en original, de las cuales se incorporan 5 hojas de planos del diseo elaborado por la Ingeniero Yalena Navarro C De igual manera, se presentan una serie de Anexos, que conforman los Documentos de Contrato en los que se destacan las Especificaciones Tcnicas, Forma de Oferta y el Presupuesto estimado del proyecto, en sus componentes de Costos Directos, de Administracin, Indirectos y Utilidades.

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CAPITULO 1 GENERALIDADES1.1 UBICACION.

Las comunidades de Casares y La Boquita, se encuentran localizadas a aproximadamente 75 kilmetros al Sur-Oeste de la ciudad de Managua. El rea de las localidades est enmarcada por las coordenadas geogrficas: - Casares: 860 2128 de longitud Este; y 110 3850 de latitud Norte. Hoja catastral 2951-III (Casares). - La Boquita: 860 2253 de longitud Este; y 110 4040 de latitud Norte. Hoja catastral 2950-IV (La Trinidad). (Fig. 1.1). 1.2 ASPECTOS SOCIALES Y ECONOMICOS. 1 1.2.1 Censo PoblacionalFig. 1.1. Microlocalizacin del Proyecto

Como parte de los alcances del presente estudio, se efectu un censo al 100% de las viviendas de las localidades de Casares y La Boquita, equivalente a 530 domicilios, obteniendo una poblacin actual en ambas comunidades de 2,334 habitantes, de ah que su densidad poblacional promedio sea de 4.40 hab/vivienda.. Estas viviendas se encuentran distribuidas en zonas o barrios poblacionales, segn se muestra en la Tabla 1.1.Tabla 1. 1 Consolidado de Censo Poblacional

Zona o Barrio

No de vivien das 54 23 103 181 23 384 45 71 30 146 530

Poblacin Censada (hab.) 208 125 470 740 96 1,639 212 344 139 695 2,334

Zona No. 1 Zona No. 2 Zona No. 3 Zona No. 4 Milagro de Dios Total Las Riveras Ayapal Aires) (Buenos

La Bocana Total Gran Total

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Del total de la poblacin, un 32.82% corresponde a nios (766 habitantes) y el restante 67.18% son adultos. 1 1.2.2 Caractersticas Socio-Econmicas

Del 67.18% de la poblacin econmicamente activa, un 29.31% se encuentra en desempleo. La actividad econmica predominante, es la pesca artesanal y la realizacin de trabajos diversos. Los ingresos promedios mensuales de las 169 familias entrevistadas, oscilan entre: los C$ 1,000 y C$ 3,000 (35.50%); un 28.40% tienen un ingreso promedio entre los C$ 600.00 y C$ 1,000.00; igual porcentaje de familias (28.40%) disponen de ingresos menores a los C$ 600.00; el restante 7.70% de las familias dispone de ingresos superiores a los C$ 3,000.00/mes.1.3 SERVICIOS E INFRAESTRUCTURAS EXISTENTES.

1.3.1 Educacin En las localidades de Casares y La Boquita existen cuatro centros de estudios; tres en Casares y uno en la Boquita, en donde se imparten los niveles educativos de pre-escolar, primaria y 3er. ao de secundaria. Para cursar el 4to. y 5to. ao de secundaria, los estudiantes tienen que viajar hasta el instituto de La Trinidad. En la Tabla 1.2, se expone en detalle informacin relativa a turnos, cantidad de estudiantes y maestros de los centros de estudio en las localidades en estudio.Tabla 1.2. Caractersticas de los Centros de Estudios

Nombre del centro Mesas Proyecto

Localizaci n Casares

Poblacin estudiantil 52

Turno

Nivel de enseanza

Simn Casares 502 Bolivar Centro Casares Comunitario Sedrin Martn1 Jess de La Boquita 192 Nazarett

Preescolar,1ro. y 2do. Grado Matutino Pre-escolar 17 Vespertino 3er. ao. Matutino Pre-escolar Matutino y vespertino Pre-escolar y primaria 8

Matutino

Cant. de maest ros 3

1.3.2 Salud Los servicios de salud son brindados por el MINSA a travs de un Puesto deSalud, ubicado en Casares y con aproximadamente 30 aos de funcionamiento. Los pobladores que visitan esta unidad de salud provienen de las siguientes comunidades: Casares, La Boquita, Santa Rosa, Ro Grande, Tepano, Ceniza y Huehuete2.

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Segn informacin proporcionada por el responsable de enfermera de dicho centro; las enfermedades ms frecuentemente atendidas son las respiratorias agudas y diarricas. La Tabla 1.3, mostrada a continuacin presenta mayores detalles al respecto.

Tabla 1.3. Estadsticas de Casos Atendidos Durante el Perodo Julio-Agosto, 2004

Enferme dad 5 14 49 50 37 34 24 3 6 0 5 13 4 2 -

1

1.3.3 Abastecimiento de Agua

En lo referente al abastecimiento de agua, actualmente solo un 10.60% de las familias de ambas localidades tienen acceso directo al servicio de agua potable provedo por INTUR y administrado por ENACAL. El resto de lapoblacin utiliza medios indirectos u otras formas, un 74.70% de las familias tiene que abastecerse mediante la compra de agua que se comercializa en pipas o cisternas y que es proveniente del acueducto de Diriamba; otro 4.00% de las familias, se abastece de pozos privados existentes en los alrededores; un 3.00% utiliza directamente las aguas del Ro Grande de Carazo; y el restante 7.70% se abastece de pequeos ojos de agua aledaos al Ro Grande. 1.3.4 Disposicin de Excretas En relacin a la disposicin de excretas, el 65.30% de las familias disponen de letrinas para la disposicin de sus excretas; 15.10% cuenta con fosa sptica; 10.40% de las familias hace uso de las letrinas del vecino; y el restante 9.20% no dispone de ningn tipo de sistema para la disposicin final de sus excretas. 1 1.3.5 Disposicin de Desechos Slidos

El 80.60% de las familias encuestadas, hace uso de la prctica de quema para la disposicin final de sus desechos; un 2.30% entierra los desechos y el restante 17.10% la deposita a cielo abierto.

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1 2

1.3.6 Otros Servicios

El 100% de las familias de las comunidades en estudio cuenta con el servicio de energa elctrica domiciliar. Existe el servicio de la red de comunicacin telefnica convencional y el servicio de telefona celular brindado por una compaa privada. En relacin al transporte pblico, el servicio que los usuarios reciben con la ciudad de Diriamba es de doble va hasta la 7.00 pm. A partir de dicha hora, se suspende el servicio de transporte que los comunica con esta cabecera departamental.1.4 DIAGNOSTICO DEL SISTEMA DE AGUA POTABLE.

1.4.1 Administracin Desde el ao 1997, Casares carece de un sistema formal de suministro de agua potable por parte de ENACAL3. Estimaciones realizadas por esta institucin, para esa fecha, indicaban que el 90% de la red se encontraba deteriorada. El acueducto que abastece a la zona 1 de Casares (quintas de verano) y a La Boquita, es administrado por la Delegacin Regional de ENACAL. Esta delegacin de ENACAL ha dispuesto un responsable de operacin del pozo perforado existente; quien se encarga del encendido diario del equipo de bombeo para el llenado del tanque de almacenamiento de 110,000 glns., propiedad de INTUR. 1.4.2 Descripcin del sistema El funcionamiento del acueducto que actualmente abastece a las comunidades de Casares y La Boquita es del tipo Fuente Tanque Red . Fuente de abastecimiento y obra de captacin La fuente de abastecimiento del sistema la constituyen las aguas subterrneas de la zona, captadas mediante un pozo perforado por INAA en el ao 1996 e identificado como A-1-95-INAA., tiene un aproximado de 91.50 metros de profundidad Estacin de bombeo El pozo en operacin se encuentra equipado con una bomba con motor de eje vertical accionada con motor elctrico vertical con una potencia de y 7.5 HP4. De acuerdo a las investigaciones realizadas, el caudal de operacin es de 2.0 lps Segn informacin proporcionada por el Sr. Manuel Garca, operario de la estacin de bombeo, dicho equipo se enciende de Domingo a Viernes un promedio de ocho horas diarias (de 5:00 am 8:00 am; y de 5:00 pm 10:00 pm), con el nico propsito de efectuar el llenado del tanque de almacenamiento, lo que apenas se logra en un 75% de su volumen (90,000 glns).

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La estacin de bombeo cuenta con todos los aditamentos complementarios tales como caseta de bombeo, conexin de bomba, instalaciones elctrica primaria y secundaria. La tipologa constructiva que presenta esta caseta es bien rstica, carece de repello y fino, siendo sus paredes de piedra cantera, techo de zinc sobre estructura de madera y piso de tierra. En sitio se pudo observar que las conexiones elctricas de la caseta, del panel elctrico y del motor son inseguras y podran provocar un accidente. La sarta de bombeo es de 1 H.G., y se encuentra incompleta, pues solo cuenta con vlvulas de compuerta en su descarga y con vlvula de retencin. En trminos generales, estas instalaciones presentan regular estado de conservacin, pese a que las conexiones de bombas cuyos elementos se encuentran incompletos, dado que carecen de medicin maestra. Lneas de conduccin y red de distribucin La lnea de impulsin consiste en tubera de H. G. de 1 de dimetro, la que extiende en aproximadamente 120 metros de longitud hasta su ingreso al tanque de almacenamiento existente. La lnea de conduccin que sale del tanque de almacenamiento, est conformada por tubera PVC de 6 de dimetro, la que se extiende en una longitud aproximada a 4,000 metros. Conforme a las investigaciones realizadas, que incluyeron inspecciones visuales y sondeos, se comprob que el estado fsico de esta tubera de 6 se encuentra en buen estado; y pudiese ser aprovechada en una longitud aproximada a 2,269.29 metros siempre y cuando la alcalda municipal de Diriamba obtenga autorizacin escrita para ello de parte de INTUR. La red de distribucin de Casares est conformada por tuberas que van desde 1 hasta 3 de dimetro, las que en su totalidad se encuentran en completo deterioro. Se conoci que dichas tuberas fueron instaladas de manera deficiente, sin el recubrimiento mnimo y con conexiones defectuosas 5. Situacin que se verific mediante entrevista realizada al Sr. Manuel Garca, operador de la estacin de bombeo, y por observacin visual durante el recorrido que se efecto en las calles que conforman el poblado. Mientras, la red de distribucin de La Boquita cubra una parte de los sectores, mediante la instalacin de aproximadamente 219.87 m de tubera PVC de 4 de dimetro; habindose verificado por sondeos efectuados su lamentable estado fsico. Almacenamiento El tanque de almacenamiento en uso actual es de 110,000 galones de capacidad y pertenece al INTUR; y dispone de una sarta de salida de H:F. de 4 de dimetro; la que inmediatamente es ampliada a 6 de dimetro Aparentemente su estructura metlica se encuentra en buen estado fsico, requiriendo sus paredes de limpieza y pintura. El da Sbado en horario de 6:00 am 9:00 am.,se abre la vlvula de compuerta del tanque de almacenamiento, a fin de abastecer al complejo

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turstico y a la poblacin perteneciente a las quintas de los poblados de Casares y La Boquita. Tratamiento El agua extrada del pozo es somerita a desinfeccin como tratamiento preventivo antipatgeno, efectundose mediante un dosificador de solucin de cloro, del tipo Pulsatrn, que succiona la solucin desinfectante de un balde plstico de 20 litros, sin tapa, colocado directamente sobre el suelo. 1.4.3 Cobertura del servicio La cobertura del servicio es tan mnima, que solo alcanza a recibir nicamente un 10.60% de las familias de ambas localidades. Por tal razn, un 74.70% de las familias tiene que abastecerse mediante la compra de agua que se comercializa en pipas o cisternas y que es proveniente del acueducto de Diriamba; otro 4.00% de las familias, se abastece de pozos privados existentes en los alrededores; un 3.00% utiliza directamente las aguas del Ro Grande de Carazo; y el restante 7.70% se abastece de pequeos ojos de agua aledaos al Ro Grande. Por otra parte, es importante destacar que los estudiantes y maestros de los diferentes centros de estudios, se ven obligados a llevar el agua de consumo desde sus viviendas; y la administracin del puesto de salud compra el agua para el abastecimiento a pipas procedentes de Diriamba.

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CAPITULO 2 DESCRIPCION DEL SISTEMA PROPUESTO DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE A fin de solucionar la problemtica del abastecimiento de agua en Casares y La Boquita, se proyecta un acueducto conformado por: FUENTE > TANQUE > RED DE DISTRIBUCION 2.1 FUENTE DE ABASTECIMIENTO: La alternativa seleccionada para la Fuente de abastecimiento de agua, es la perforacin de un pozo de aguas profundas que se localiza a la altura del Km. 47.6 de la carretera Diriamba La Boquita, en un predio de 30.00 m x 30.00 m. Las caractersticas del pozo son las siguientes:

CARACTERISTICAS DE POZO PROPUESTONo. CONCEPTO UNIDAD POZO PROPUESTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Elevacin del terreno del predio del pozo Nivel Esttico de agua en pocas de verano Profundidad del nivel estatico del agua Caudal de diseo Descenso regional del acuifero (se calcula con Boquita 4, que obtenemos que es de 0.21m anual) Descenso estacional Profundidad de nivel de agua de bombeo Sumergencia de la Bomba Deposito de Material Fino o arena (fondo) Dimetro de perforacin Dimetro de encamisado o Ademes Profundidad total del pozo

Msnm Msnm Pie Gpm Pie pie Pie Pie Pie Plg Plg pie

428.00 330.00 321.44 180.00 13.86 14.45 387.04 436.24 16.40 12.00 8.00 488.72

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CARACTERISTICAS DE LA SARTANo. DE ORDEN 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 No. DE UNIDAD 1 1 2 2 1 1 1 1 1 1 2 1

DESCRIPCIONCodo de 90x 4HG Niple de 1.00m de largo de x 4 HG. ductil Union dresser de HF x 4 Niples de 12 veces el diametro de 4=0.90m h.g. Manometro de 100 psi Valvula de check de 4 HF con bridas Tee de h.g con bridas de 4x2 Valvula de limpieza 4 HF con bridas. Niple de 4 h.g. ductil de 1.50m de largo con brida en un extremo Valvula de pase de 4 HF con bridas Codos de 45x4 HG con bridas Niple de 4 HG con brida en un extremo 0.50m de largo Tuberia de linea de conduccion PVC SDR-26

Las caractersticas del equipo de bombeo se resumen a continuacin:Tabla Caractersticas del Equipo de Bombeo Proyectado

El equipo de bombeo dispondr de su respectivo panel y circuitos elctricos.Caractersticas Bomba sumergible marca Berkeley, modelo 6TS230 De 140 gpm a 436.0 pies de profundidad Motor sumergible marca Franklin Electric 25 HP 3 Fases, 460 V. Panel arrancador marca Siemens 40 HP-3F460V. Con todas sus protecciones, mediciones y autotransformador Columna de 4" cedula 40 HG Ing. Mauricio Cable sumergible, 12/3 Martinica Perodo de Diseo 10 Aos 1.00 1.00 1.00

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Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

380 pies 400 pies


2.2 LINEAS DE CONDUCCION.

El agua ser conducida desde el Pozo al Tanque de Reserva de 85,000 galones y de alli hasta los consumidores a travs de una tubera de 6", PVC cedula SDR 26 con una longitud total de 27,700.00. metros. La trayectoria proyectada a seguir por la lnea de conduccin desde el tanque de transicin en el predio del pozo hasta las redes de distribucin de cada poblado, es paralela al eje de la carretera. Los tramos, longitudes y dimetros de toda la trayectoria de tubera a instalar se resume a continuacin:Tabla 2.4. Dimetros y Longitudes de la Lnea de Conduccin Tramo Pozo de abastecimiento Tanque de transicion Tanque de almacenamiento Empalme casares La Boquita Empalme Csares- La Boquita PI- 65 (hacia red de Csares) PI-65 (hacia red de Casares) Red de Distribucin La Boquita Empalme Casares- La Boquita Red de Distribucion La Boquita Longitud Total 1 Longitud (m) 10.00 21,372.57 1,146.30 931.67 490.74 23,951.28 Diametro(m m) 100 150 150 150 150

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2.3 TANQUE DE ALMACENAMIENTO.

Esta obra estar localizada a pocos metros y en el mismo predio donde se ubica el Pozo de abastecimiento; consiste en una estructura cilndrica metlica de acero, sobre suelo de 9.0 metros de dimetro y una altura til de 5.05 metros. La capacidad de esta obra ser comercialmente de 85,000 glns., (321.73m 3 ), equivalente al 50.56% de la Demanda Promedio Diaria esperada al final del perodo de diseo; e incluye una reserva en caso de ocurrencia de un incendio en cualquiera de las dos localidades en estudio correspondiente a 17,506 glns. (20.60 % de la capacidad de almacenamiento).1

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2.4 RED DE DISTRIBUCION.

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Se proyecta un sistema de distribucin completamente nuevo, el cual tendr una longitud total aproximada de 10,761.33 metros; de los cuales 8,139.08. m corresponden a la red de distribucin de Casares y los restantes 2,622.25 m a la red de La Boquita. Las tuberas a instalar en ambas redes presentan dimetros de 6, 4", 3" y 2"; de los cuales 4,571.86 metros corresponden a tubera de relleno de 2 y 1 dimetro. Para el abastecimiento de las 70 viviendas ubicadas en el poblado de San Francisco de Tepano, se proyecta una tubera de 2 de dimetro.. En la Tabla 2.6 se indican los dimetros y longitudes de la red de distribucin.

Tabla 2.6. Descripcin de las Tuberas en la Red de Distribucin

Dimetro (m)

Nueva a Instalar (m)

Red de Casares: 8,139.08 0.15 786.82 0.10 1,828.50 0.075 1,883.56 0.05 3,470.20 0.038 170.00 Red La Boquita: 2,622.25 0.15 1,302.30 0.10 148.88 0.075 239.41 0.05 931.66 Poblado de Tepano 0.05 Longitud 10,761.33 Total

Todas las tuberas propuestas sern PVC SDR-26 y tendrn capacidad parasatisfacer la demanda mxima horaria al fin del perodo de diseo del total de la poblacin de Casares y La Boquita. Dicha red ha sido dotada de vlvulas reguladoras de flujo que permitan la operatividad del sistema.2.5 NIVEL DE SERVICIO.

El servicio ser brindado a la poblacin mediante un total de 600 conexiones domiciliares; de las cuales, 384 correspondern a la red de Casares; 146 a la red de La Boquita; y las restantes 70 a las viviendas ubicadas en el poblado de San Francisco de Tepano.6 Esto permitir obtener una cobertura del 100 % de las viviendas de las localidades atendidas con el sistema de agua potable.

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Las conexiones domiciliares sern de y constarn de tuberas y accesorios, medidor de agua fra y caja de medidor.

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CAPITULO 3 CRITERIOS DE DISEO Los criterios de diseo empleados en la concepcin de los diferentes elementos que componen el acueducto, son los siguientes:3.1 PERIODO DE DISENO.

Las obras de Abasteciento de agua a travs de la perforacin de un pozo, estan diseadas para 20 aos. El equipo de bombeo fue estimado en base a la demanda de mximo da para el fin del ao 10 de vida del proyecto. El diseo de las lneas de conduccin, red de distribucin y tanque de almacenamiento fue segn lo solicitado; es decir para cubrir un horizonte de vida de 20 aos.1 2 3.2 POBLACION DE DISENO.

La razn de crecimiento empleada para la poblacin permanente fue de 3.06%. En la proyeccin de la poblacin permanente se emple el mtodo geomtrico, segn recomendaciones de las normas tcnicas de INAA. La poblacin promedio temporal que habita en quintas es de 10 personas. Para obtener la poblacin visitante se efecto una distribucin de la poblacin visitante anual en ocho das, que corresponden a los cuatro fines de semana de un mes; obteniendo un valor de 377 personas/ao.1 3.3 NIVEL DE SERVICIO.

El servicio de agua potable ser brindado mediante el uso de conexiones domiciliares de de dimetro al 100% de la poblacin de ambas localidades.3.4 DOTACION DE AGUA.

Fueron empleados los valores de consumo unitario segn las Normas Tcnicas para el Diseo de Abastecimiento y Potabilizacin del Agua de INAA: Poblacin permanente : 75 lppd. Poblacin temporal que visitan las quintas : 100 lppd. Poblacin temporal o visitante : 45 lppd. Un 7% del valor de dotacin de la poblacin permanente a fin de considerar el consumo pblico o institucional Al valor del Consumo Promedio Diario, se le afect por un 20 % en concepto de prdidas, segn lo establecido por dichas Normas.3.5 CAPACIDAD DE LA FUENTE DE ABASTECIMIENTO

La fuente de abastecimiento se resolver mediante la perforacin de un pozo con una profundidad estimada de 450 pies y una produccin de 170 gpm estimada para garantizar el consumo de mximo dia para fines del periodo de diseo.De acuerdo a los resultados del estudio hidrogeolgico, este pozo estar ubicado en el kilometro 47.6 de la carretera Diriamba hacia la Boquita.3.6 VARIACIONES DE CONSUMO.

Las lneas de conduccin del pozo- al tanque de almacenamiento fueron diseadas considerando un factor de 1.5 veces el Consumo Promedio Diario.

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La lneas de conduccin tanque de almacenamiento redes de distribucin fueron diseadas para el Consumo de Mxima Hora siendo el factor utilizado de 2.5. Las redes de distribucin fueron diseadas tomando en cuenta el factor mximo horario, correspondiente a 2.5.3.7 VOLUMEN DE ALMACENAMIENTO.

1 40% del C.P.D., el cual incluye un 25% correspondiente al volumencompensador y un 15% de reserva ante eventualidades y/o emergencia.

2 Una reserva para combatir por un perodo de 2 horas la ocurrencia deun incendio en cualquiera de las dos localidades. El caudal que saldr de cada hidrante corresponder a 9 lps.3.8 VELOCIDAD EN LA RED DE DISTRIBUCION.

La velocidad del flujo est entre 0.30 y 2.0 mps. Para aquellos tramos cuyas velocidades resultaron menores a la mnima permisible recomendada en las Normas de Diseo, prevaleci el criterio del dimetro mnimo, establecindose el empleo de tuberas de 2 en ramales terminales de las localidades.3.9 PRESIONES MINIMAS Y MAXIMAS.

Por sugerencia de la Gerencia de Evaluacin del FISE, Las presiones residuales en las redes de distribucin estn comprendidas entre 5.0 y 50.0. Este rango de presiones se encuentra en los valores establecidos en las Normas para el Diseo de Abastecimiento de Agua en el Sector Rural de INAA.

m m



CAPITULO 4 ESTUDIO DE POBLACIN Y CONSUMO DE AGUA4.1 POBLACIN PERMANENTE ACTUAL.

Como parte de los alcances de la presente consultora se efectu un censo poblacional que abarc al 100 % de las viviendas de las localidades objeto del estudio. De los resultados obtenidos; se conoci que la poblacin actual de Casares es de 1,639 y de La Boquita es de 695 habitantes; para un total de 2,334 habitantes lo que resulta en una densidad poblacional promedio de 4.40 hab/vivienda. Asimismo, resultado de las actividades de campo, se identific que en la trayectoria de la lnea de conduccin proyectada (entre el pozo hmedo y la planta de tratamiento), actualmente se localizan 70 viviendas. Considerando que la realizacin de este proyecto conlleva de alguna forma la conexin de estas familias a la lnea de conduccin, se ha estimado conveniente adicionar una poblacin de 308 habitantes7; resultando una poblacin base beneficiaria del proyecto de abastecimiento de 2,642 habitantes.4.2 CRECIMIENTO HISTRICO DE LA POBLACIN PERMANENTE.

El crecimiento histrico de la localidad se analizar en base a los datos recopilados de los censos nacionales efectuados en los aos 1971 y 1995 por el INEC para la poblacin del municipio de Diriamba y el departamento de Carazo. A continuacin se presentan los datos de inters de dicha informacin:Tabla 4.1. Censo de Poblacin del Departamento y Municipio de Diriamba

A o 197 1 199 5

Poblacin Total del Departamento de Carazo 71,134 149,407

Poblacin Total del Municipio de Diriamba 25,575 51,191

En base a los datos anteriores, se determin el ritmo de crecimiento geomtrico de la poblacin a nivel departamental y municipal. Los resultados obtenidos son del 3.14 % y 2.93 % respectivamente.4.3 SELECCIN DE LA TASA DE CRECIMIENTO PARA LA PROYECCION DE LA POBLACIN PERMANENTE.

Utilizando como criterio de seleccin el promedio de los dos ritmos de crecimiento anteriormente obtenidos; este resulta de 3.06%, valor dentro del rango establecido en Las Normas Tcnicas NTON 09001-99; por lo que se adopta para el presente estudio una tasa del 3.06 %.4.4 POBLACION TEMPORAL DE QUINTAS.

m m



Ambas localidades se caracterizan por disponer entre las viviendas de un determinado nmero de quintas que son habitadas por sus dueos durante los fines de semana o en perodos de vacaciones. Como resultado del censo poblacional efectuado, se contabiliza un total de 93 quintas; de las cuales 70 se encuentran ubicadas en Casares y 23 en La Boquita. En base a informacin proporcionada por los encargados del cuido de estas quintas, se conoce que aproximadamente un promedio de 10 personas las habitan en temporada de vacaciones. Otra informacin de inters obtenida de los pobladores entrevistados es que aproximadamente cada ao se construye una nueva quinta.4.5 POBLACION TEMPORAL VISITANTE.

Considerando que La Boquita y Casares, se caracterizan por ser balnearios de la costa del ocano Pacfico y que por consiguiente recibe la visita de miles de personas durante la temporada de verano (en las vacaciones de semana santa), se investig con el Departamento de Centros Tursticos de INTUR, las estadsticas del total de personas que visitaron La Boquita durante el perodo 2001-2003. (ver Tabla 4.2). Con el propsito de obtener un valor promedio anual representativo del nmero de visitantes de La Boquita, se estima conveniente no considerar los valores mximos y mnimo para cada ao registrado; obtenindose un promedio anual de 2,012 personas. En relacin al total de personas que visitan Casares, se nos inform que ste es administrado por la Alcalda Municipal de Diriamba, institucin que nos manifest no disponer de estadsticas anuales sobre los visitantes. No obstante, el Arq. Oscar Prez, responsable de Centros Tursticos de INTUR, nos recomend utilizar para Casares un 50% de la poblacin que visita anualmente La Boquita. Resultando una poblacin de 1,006 personas; para un total de 3,018 personas/ao. En base a las estadsticas de INTUR, se puede observar que durante el ao cinco meses corresponden al perodo en que son ms visitados los balnearios de Casares y La Boquita; por lo que se consider prudente efectuar una distribucin uniforme de la poblacin anual visitante en este perodo, obtenindose un total de 1,258 personas/ao.Tabla 4.2. Total de Personas que Visitan La Boquita8

Meses Enero Febrero Marzo Abril Mayo

2001 3156 1118 3286 19481 3032Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

2002 3064 1500 27265 3213 3644

2003 3890 1352 2208 20236 6778

m m


Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre Diciembre Total

608 1182 1192 980 544 792 2346 37717

560 1102 1164 1124 646 610 2240 46132

1054 2290 2366 1286 1152 1286 1756 45654

El criterio y resultado anterior, fue presentado a los tcnicos de evaluacin delFISE, quienes orientaron mantener el criterio establecido en reunin tcnica

efectuada el 26 de Noviembre del 2004. En donde el Sr. Alcalde Municipal expres ser ms representativo el efectuar una distribucin de la poblacin visitante anual en ocho das, que corresponden a cuatro fines de semana que tiene un mes. En conclusin, el valor de poblacin visitante a emplear en la estimacin de la demanda de agua, corresponde a 377 personas/ao.4.6 PROYECCIN DE LA POBLACIN FUTURA DE LAS LOCALIDADES A BENEFICIAR.

Para el clculo de la proyeccin de poblacin se har uso del mtodo de proyeccin geomtrica, por ser ste el recomendado en las Normas. La expresin utilizada es: Pn = Po (1 + r)n En donde: Po : Poblacin del ao base. Pn : Poblacin futura en el ao "n" r : Razn de crecimiento Con el valor adoptado de razn de crecimiento, se procede a estimar la poblacin futura de la localidad para el perodo de diseo considerado ( 20 aos).Tabla 4.3. Poblacin Futura de Diseo

A o 200 7 201 0

Pperm.(Hab) 2642 2723Base

Pperm.(Hab) 2642 3166Proyec.

PQuint (Hab ) 930 990as

PVivisan (Hab) 377 377te

m m



201 5 202 5 202 7

3166 3681 4279

3681 4279 4975

1040 1090 1140

377 377 377

4.7 CONSUMO UNITARIO Y PROYECCIN DE CONSUMO.

En base a la informacin recabada durante el censo poblacional y las encuestas socio-econmicas, se ha considerado brindar una cobertura de servicio mediante conexin domiciliar al 100% de la poblacin permanente durante todo el perodo de diseo. Segn las Normas Tcnicas para el Diseo de Abastecimiento y Potabilizacin del Agua de INAA, se adoptarn un valor de dotacin correspondiente a 75 lppd. La dotacin asignadas para la poblacin de las quintas, se basa en la consideracin de que estos pobladores provienen de la ciudad y por ende las costumbres en relacin al consumo de agua son diferentes a la de los pobladores permanente de Casares y La Boquita. Por lo que se considera conveniente adoptar un valor de 100 lppd. En relacin a la estimacin del consumo comercial que representan las instalaciones tursticas existentes en ambas localidades objeto de estudio (Casares y La Boquita), el criterio utilizado fue hacer uso de los valores establecidos para zonas comerciales en bibliografa especializada9; el valor de dotacin recomendado vara desde 15 hasta 90 lppd. El criterio expresado en el prrafo anterior, se fundamente en que las Normas Tcnicas para el Diseo de Abastecimiento y Potabilizacin del Agua de INAA, no especfica valores de dotacin de agua para el caso particular de restaurantes y bares; estableciendo considerar el consumo comercial como un 7% del Consumo Promedio Diario Domstico, lo que en este caso particular consideramos no representativo, dado a que la capacidad hidrulica de la red de las diferentes obras que conformarn el acueducto estaran posiblemente subdiseadas. Si a lo anterior se le agrega, el contar con registro estadstico de parte de INTUR de la poblacin visitante a estos centros tursticos, consideramos que el obtener el consumo comercial partiendo de un valor de dotacin es ms representativo y conservador. Por lo que se adopta una dotacin de 45 lppd para la poblacin visitante, valor que es equivalente al 60% del consumo unitario de la poblacin permanente. Por otra parte, se considera adecuado adoptar un consumo institucional equivalente al 7% del consumo promedio diario domstico que representa la poblacin permanente a fin de atender la demanda del puesto de salud y centros escolares existentes. Tambin se ha considerado aplicar un factor del 20% del consumo promedio total que representan las prdidas que se pudiesen generar a lo largo del perodo de diseo en el sistema. Los factores de mximo da y mxima hora a utilizar corresponden a 1.5 y 2.5 el consumo promedio diario respectivamente.

m m



A continuacin se presenta la Proyeccin de Demanda de Agua.Tabla 4.4.Proyeccion de Demanda de Agua Total

Ao

Pper m.proy (Hab)

P quint as (Hab) 930

P visitant es (Hab) 377 377 377 377 377 377

C.P.D perm . (lps) 2.29 2.36 2.75 3.20 3.71 4.32

C.P.D quinta s (lps) 1.08 1.09 1.15 1.20 1.26 1.32

C.P. D Com . (lps) 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20 0.20

C.P. D Inst. (lps) 0.16 0.17 0.19 0.22 0.26 0.30

C.P.D Total (lps) (gpm) 4.47 70.89 4.58 72.54 5.14 81.47 5.78 91.66 6.52 103.34 7.36 116.74

C.M.D (lps) (gpm) 6.71 106.3 4 6.86 108.8 1 7.71 122.2 0 8.67 137.5 0 9.78 155.0 1 11.05 175.1 1

C.M.H (lps) (gpm ) 11.18 177.2 2 11.44 181.3 5 12.85 203.6 6 14.46 229.1 6 16.30 258.3 6 18.41 291.8 5

200 7 200 8 201 0 201 5 202 5 202 7

2642 2723 3166 3681 427 1140 1040 1090 9 4975 940 990

Tabla 4.5.Proyeccion de demanda de Agua de Casares. Ao Pper m.proy P quint as P visitant es C.P.D perm. C.P.D quinta s C.P. D Com C.P. D Inst. C.P.D Total C.M.D (lps) C.M.H (lps)

m m


INFORME FINALESTUDIOS Y DISENOS PROYECTO: IS 16509 * AGUA POTABLE CASARES LA BOQUITA * DIRIAMBA, DEPTO. DE CARAZO (Hab) (lps) . (lps) (gpm) (gpm (Hab) (Hab) (lps) (lps) (gpm) ) (lps) 200 1855 700 252 1.61 0.81 0.13 0.11 3.20 4.80 7.99 7 50.68 76.01 126.6 9 200 1912 710 252 1.66 0.82 0.13 0.12 3.27 4.91 8.19 8 51.91 77.87 129.7 8 201 2223 760 252 1.93 0.88 0.13 0.14 3.69 5.54 9.23 0 58.51 87.76 146.2 7 201 2584 810 252 2.24 0.94 0.13 0.16 4.16 6.24 10.41 5 65.98 98.97 164.9 5 202 3004 860 252 2.61 1.00 0.13 0.18 4.70 7.05 11.75 5 74.51 111.7 186.2 6 7 202 3492 910 252 3.03 1.05 0.13 0.21 5.31 7.97 13.28 7 84.23 126.3 210.5 5 8

Tabla 4.6. Proyeccin de Demanda de Agua de La Boquita Ao Pper m.proy (Hab) 787 811 943 1097 1275 1483 P quint as (Hab) 230 230 230 230 230 230 P visitant es (Hab) 126 126 126 126 126 126 C.P.D perm. (lps) 0.68 0.70 0.82 0.95 1.11 1.29 C.P.D quinta s (lps) 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 0.27 C.P. D Com . (lps) 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 0.07 C.P. D Inst. (lps) 0.05 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 C.P.D Total (lps) (gpm) 1.28 20.22 1.30 20.65 1.45 22.98 1.62 25.69 1.82 28.85 2.05 32.51 C.M.D (lps) (gpm) 1.91 30.34 1.95 30.98 2.17 34.47 2.43 38.54 2.73 43.27 3.08 48.77 C.M.H (lps) (gpm ) 3.19 50.56 3.26 51.63 3.62 57.46 4.05 64.23 4.55 72.12 5.13 81.28

200 7 200 8 201 0 201 5 202 5 202 7

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CAPITULO 5 : ESTUDIO DE FUENTE DE ABASTECIMIENTO5.1 Estudio Hidrogeologico del SectorCONDICIONES HIDROGEOLOGICAS PARA EL DISEO Y EXPLOTACION DE UN CAMPO DE POZOS DE ABASTECIMIENTO DE AGUA POTABLE PARA LAS LOCALIDADES DE LA BOQUITA Y CASARES MUNICIPIO DE DIRIAMBA.

I.-

INTRODUCCION

1.1

Antecedentes Un estudio de prefactibilidad tcnica y econmica ha sealado la conveniencia del abastecimiento de agua potable para las localidades de La Boquita y Casares mediante la explotacin de agua de acuferos subterrneos de la regin. El rea propuesta en el estudio est ubicada al suroeste de la cabecera municipal, entre las localidades de Jobo Dulce y Casares y La Boquita, estas ltimas vecinas a la costa del Oceano Pacfico. Para el abastecimiento constante y seguro de estas localidades se ha tomado la decisin de ubicar un campo de explotacin de pozos de agua que permita perforar y explotar un acufero que garantice el abastecimiento seguro y constante de agua potable para la poblacin usuaria, para toda la vida proyectada. La ubicacin del campo de pozos se realiza mediante una investigacin hidrogeolgica que se desarrolla, de acuerdo a la prefactibilidad, a lo largo de la carretera Diriamba-La Boquita-Casares, cuya extensin comprende su desarrollo. (Ver Anexo # 1, Mapa de Ubicacin de la investigacin). Puntualmente la investigacin hidrogeolgica tiene el propsito de 1) Reconocer las condiciones hidrogeolgicas de la regin del proyecto, 2) Evaluar la existencia de un cuerpo de agua en el sub-suelo del sitio, 3) Definir el tipo de rocas y sus caractersticas hidrogeolgicas, 3) Conocer la composicin de las rocas, 4) Determinar la profundidad del nivel fretico, 6) Definir las caractersticas hidrulicas de las rocas que componen el sub-suelo y definir las caractersticas hidrogeolgicas del acufero y 7) Disear uno, o algunos pozos, que permitan el abastecimiento de las comunidades en forma segura con agua de buena calidad.

1.2

Caractersticas del usuario

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Se proyecta abastecer un complejo hotelero, de primera categora, compuesto por una comunidad cuyo consumo de agua, al finalizar la etapa de construccin, ser de 116.400 galones por da o un equivalente a 18 m3/h. (Gonzlez, 2002). Se ha proyectado un sistema de abastecimiento de agua consistente en bombeo de los pozos a un reservorio elevado (Tanque sobre tierra) y el abastecimiento por gravedad a los usuarios. De esta manera ser suficiente llenar la capacidad del reservorio para satisfacer convenientemente las necesidades de los usuarios. Por lo tanto se requiere de uno o ms pozos con una capacidad de 23 m3./h. (100 gpm.) para llenar adecuadamente los rerservorios y mantener un margen de seguridad adecuados para el abastecimiento de la poblacin y sus sistemas contraincendios.1.3.- ESTUDIOS ANTERIORES

Existen algunas investigaciones geolgicas de carcter regional sobre el municipio de Diriamba y alrededores, en las cuales se describen en forma generalizada las unidades litolgicas, estos son: PARSON CORPORATION, 1972. THE GEOLOGY OF WESTERN NICARAGUA.

- KUANG JUAN, 1971. ESTUDIO GEOLOGICO DEL AREA DEL PACIFICO. Mas recientemente, en 1985, se llev a cabo una extensa investigacin de piedra cantera como material de construccin que incluy perforaciones y abundantes ensayos fsicos y qumicos incluyendo un clculo de reservas de material en un sitio vecino a Apompu, objeto de extraccin industrial en el presente. Este trabajo se titula: "Investigacin Geolgica con clculo de reservas de piedra de mampostera en la zona de Apompu, Diriamba." (Moreno, 1985). La informacin bsica generada por estos trabajos se han utilizado como referencia para la presente investigacin. II.METODOLOGIA DE TRABAJO 2.1. Metodologa de trabajo de gabinete Despus de visitar el sitio de la investigacin y localizar los linderos de la finca de acuerdo al plano topogrfico a escala 1: 10.000 levantado instrumentalmente, el lote fue ubicado en las hojas topogeodsicas 2950-II, La Virgen Morena a escala 1:50.000 y en el Mapa Geolgico 2950-II, Edicin de 1973. La recopilacin y anlisis de la bibliografa result en la ubicacin de investigaciones generales, directamente relacionadas con el entorno hidrogeolgico y geogrfico del sitio (Ver Captulo VIII, Bibliografa).

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Se obtuvo una copia del Plano Topogrfico Instrumental a escala 1:10.000, del ortofotomapa a escala 1:10.000 y de las hojas topogeodsicas a escala 1:50.000, se obtuvo una ampliacin de las fotografas areas de los vuelos de 1996, a escala 1: 10.000. Con base en esta cartografa se realiz la interpretacin geolgico-estructural de la zona. (Ver Anexo # 2). 2.2.- Metodologa de trabajo de campo Levantamiento geolgico El levantamiento geolgico incluy el examen de los accidentes topogrficos en y en los alrededores de la finca, especialmente en los cortes de los caminos situados en el interior de la finca y sus alrededores. Recorrido de todo el terreno de la finca y alrededores para familiarizarse con la morfologa, nivel de exposicin de las rocas y condiciones generales. Seguidamente se procedi al anlisis e interpretacin de los resultados. Excavacin de pozos someros Para la complementacin del levantamiento geolgico, de las observaciones superficiales y la descripcin y examen de la estratigrafa del sitio se excav diez pozos estratigrficos que permitieron la exploracin de situaciones especiales estratigrficas. Con base en las observaciones superficiales y los pozos estratigrficos, se construy una columna estratigrfica y una seccin (Corte) del terreno. (Ver Anexo # 3). Inventario de pozos y prueba de bombeo Con el propsito de identificar las parmetros bsicos del acufero presente en la zona se realiz un inventario fsico de los pozos existentes en la finca (cuatro perforados y dos excavados) y una prueba de bombeo controlada.. El inventario incluy la medicin de la profundidad total, profundidad del nivel esttico y recopilacin de los datos de explotacin de los pozos.III.GEOMORFOLOGIA

3.1

Geomorfologa regional La regin de estudio se localiza en la subprovincia geomorfolgica de Nicaragua denominada Cuestas de Diriamba. Fisiogrficamente el rea de estudio eat ubicada en el sector sur de la provincia de la Serranas del Pacfico de Nicaragua, caracterizada por un conjunto irregular de macizos montaosos, alineados en sentido noroeste-sureste.Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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Morfolgicamente las unidades se presentan como extensas cadenas montaosas cuyos lmites visibles estn constitudos por la meseta de Carazo, por el Este y los lmites marinos del Oceano Pacfico por el Oeste. El drenaje es particularmente rectilneo en dos direcciones: en sentido norestesuroeste y casi norte-sur, condicionados tectnicamente y litolgicamente. El rea estudiada en su cercana a la costa del Oceano Pacfico posee una cota mnima cercana a la costa de 2,0 m. snm y mxima de 630 m snm. en un plateau al noreste del rea. El elemento morfolgico ms relevante en la zona son los valles de los ros Amayo y Grande que poseen rumbo suroeste-noreste, en forma sub-paralela a todos los valles aluviales de la zona, con evidencias de control tectnico. Los valles estn conformados por tres elementos concurrentes: un amplio encajonamiento de perfil en V, excavado en las rocas cretcico-terciarias, con elevaciones del orden de 180.00 msnm., una amplia terraza aluvial de perfil peneplenizado de edad plio-pleistocnica, con una elevacin promedio de 20.00 msnm y un conjunto de meandros modernos holocnicos por los cuales transcurren los meandros actuales de los ros, con una altura absoluta de 4.0 a 10.0 msnm. 3.2.- Geomorfologa local La cuenca hidrogrfica de la quebrada del ro Amayo, elemento geomorfolgico principal de la zona de inters, es drenada por un sistema de avenamiento formado por numerosas quebradas, crcavas, caadas y caones. En general, casi todas ellas muestran cabeceras abruptas, costados empinados y secciones transversales en forma de V. Las quebradas, crcavas, caadas y caones, de orientacin Noreste-Suroeste, tienen indudablemente controles estructurales y litolgicos; en cambio, las de orientacin Norte - Sur, presentan un control litolgico y es notorio en ellas la evidencia de procesos de erosin retrocedentes. Casi todo el sistema de avenamiento de la cuenca es de tipo paralelo. Aproximadamente un kilmetro al noreste de la desembocadura, el ro adquiere las caractersticas de un estuario con la formacin de amplios meandros y lagunas naturales bajo la influencia de las mareas que contribuyen a la mezcla de agua dulce y salada. En este punto, vecino a la confluencia del ro con la bocana, en la poca estival el ro pierde su caudal superficial manteniendo permanentemente un flujo subterrneo considerable. Hacia el sureste las riberas del ro estn limitadas por potentes acumulaciones aluvial-coluviales de hasta 30.00 m. de espesor, que poseen una extensin perpendicular al ro de hasta 3.000 m. caracterizadas por un relieve peneplenizado con pendiente hacia el curso actual del ro. La edad de estos depsitos ha sido inferida al Plio-Pleistoceno.Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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3.3

Clima El clima es del tipo tropical de sabana, con dos estaciones caractersticas: La estacin seca que se extiende de Noviembre a Abril y la estacin lluviosa de Mayo a Octubre. Se trata de un clima de trpico seco con temperaturas promedio de 28C y precipitaciones anuales de 1.300 mm. (Mapas Sinpticos, INETER, 2004).

IV.- CONDICIONES HIDROGEOLOGICAS

4.1.- Geologa regional El rea de estudio est ubicada en la Provincia geolgica del Pacfico de Nicaragua, caracterizada por la presencia de gruesas acumulaciones sedimentarias y volcnicas de ms de 8 Km. de espesor que abarcan un extenso perodo de actividad geolgica desde el Cretceo Superir (Paleoceno) al Holoceno (Reciente). Estas acumulaciones rocosas han determinado la morfologa de la regin de estudio, distinguindose claramente el predominio de las rocas ms antiguas en el relieve quebrado y la presencia de las rocas sedimentarias aluviales del PlioPleistoceno y Reciente en los valles de los ros. En la zona dentro de la cual se encuentra las cuencas hidrogrficas de los ros Grande y Amayo son predominantes las rocas sedimentarias marinas y sedimentario-volcnicas con edades que van desde el Cretceo-Paleoceno al Cuaternario Reciente. Las formaciones presentes en la zona de estudio son las siguientes: Formacin Brito (Teb); Terciareio Eoceno. Formacin Masachapa (Tom); Terciario Oligoceno. Formacin El Fraile (Tmf); Terciario Mioceno. Formacin El Salto (Tps); Terciario Plioceno. Grupo las Sierras (Tqps); Plio-Pleistoceno (Terciario-Cuaternario). Afloramientos caractersticos de la mayora de estas formaciones pueden ser observados tanto en la carretera que une Diriamba-Lajitas de Apompu-La Boquita, como en los dems caminos vecinales que poseen un recorrido paralelo. La extensin caracterstica de las formaciones es norte-sur. A continuacin una breve caracterizacin de cada una de estas formaciones (de ms antiguo a ms joven) (segn Kuang, J. 1971). 4.1.1.- Formacin Brito (Teb) La formacin Brito es una de las formaciones sedimentarias ms extensas de la Provincia del Pacfico, hacia el sur de la zona de estudio en el rea de Nandaime la extensin este-oeste de la formacin, supera los 36 Km. El espesor de la columna litolgica de esta formacin se ha calculado en 2.500 m. Est integrada fundamentalmente por areniscas, Grauwacas, areniscasIng. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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arcillosas y lutitas. Localmente en la parte superior se presentan flujos lvicos Andestico-Baslticos, acompaados siempre por lentes de caliza y tobas sedimentarias. El contacto con la suprayacente Fm-Masachapa es discordante con la presencia de un conglomerado basal con clastos calcreos. A la fm. Brito se le ha asignado una edad Eocnica superior aunque algunos autores determinan su edad como Oligoceno. 4.1.2.- Formacin Masachapa (Tom) Se extiende en la zona de estudio de preferencia en direccin noroeste. Est representada por alternancia fina de areniscas y lutitas color pardo chocolatado con una potencia de 1680 m. Su contacto con la suprayacente formacin El Fraile es concordante aunque es frecuente observar contactos discordantes con las formaciones El Salto y Las Sierras en las quebradas de la regin. Su edad precisa no puede ser determinada, aunque por algunos antecedentes paleontolgicos y de correlacin se le ha asignado una edad Oligoceno. 4.1.3.- Formacin El Fraile (Tmf) Esta formacin de importancia restringida en la zona de estudio, aflora como una delgada franja en la carretera de Diriamba - La Boquita, al Oeste de los terrenos estudiados. Est integrada por areniscas gruesas y conglomerados con intercalaciones de Lutitas y Calizas masivas. Es frecuente la presencia de Xilpalo en gruesos troncos y fragmentos. El espesor de la formacin alcanza 1.300 m. 4.1.4.- Formacin El Salto Esta formacin a manera de faja angosta muy interrumpida, se extiende hacia el norte y noroeste de la zona de estudio. Esta integrada por dos miembros, uno inferior compuestos de coquinas y otro superior de areniscas con una potencia general de 110 m. Los contactos con las subyacentes formaciones Masachapa y Brito son discordantes. Diferentes estudios paleontolgicos asignan esta formacin al Plioceno. 4.1.5.- Grupo Las Sierras (Tqps) Bajo esta denominacin se agrupa una gran variedad de materiales piroclsticos del Plio-Pleistoceno, depositados en un ambiente costero o de aguas someras que cubren una extensa zona de la provincia del pacfico de Nicaragua. En la zona de estudio estos materiales piroclsticos poseen gran difusin formando el relieve caracterstico de las "Cuestas de Diriamba" que se extiende hacia el norte ms all de Sn. Rafael del Sur y hasta Nandaime por el sur.

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Litolgicamente el grupo Las Sierras se encuentra integrado por una gran variedad de materiales piroclsticos provenientes de erupciones de tipo explosivo. Los niveles ms inferiores observados corresponden a tobas aglomerdicas poco cementadas, integradas por un 20 % de pmez. Este material en un espesor de ms de 60 m. se intercala localmente con areniscas de la formacin El Salto; por la presencia de fsiles de lamelibranquios es indudable que las tobas fueron depositadas en un ambiente marino playero, aunque este fenmeno tiene carcter local. Sobre esta secuencia basal, se observan aglomerados tobceos con menos cantidad de pmez y hacia el techo alternancia de tobas y aglomerados con algunos horizontes conteniendo grandes fragmentos de basalto y bombas. Hacia el techo del grupo se presentan capas gruesas de tobas de color claro con intercalaciones de lapili basltico de color oscuro, el espesor total del grupo es de alrededor de 650 m. Los contactos con las formaciones ms antiguas es siempre discordante con la presencia de un conglomerado Basal, aunque han sido descritos contactos interdigitados con la Fm. El Salto con base en lo cual al grupo se le asigna una edad Plio-Pleistocnica. 4.2.- ROCAS INTRUSIVAS Las nicas rocas intrusivas conocidas en la zona de estudio corresponden al denominado Stock de la Serrana del Gallo al sureste de la zona. Corresponde a un pequeo cuerpo intrusivo de carcter intermedio a bsico (Diortico - Gabro Porfrico). En los contactos del cuerpo no se observan efectos de metamorfismo o alteracin.4.3.- TECTONICA

La zona estudiada se ubica tectnicamente en el rea de influencia del denominado Anticlinal de Rivas que con un rumbo noroeste-sureste afecta las formaciones terciarias. Los afloramientos de estas formaciones situadas a lo largo de la franja costera del pacfico aparecen como formando un monoclinal denominado por algunos autores como Monoclinal de la Costa del Pacfico y que corresponde al flanco occidental del Anticlinal de Rivas. El flanco oriental del anticlinal se encuentra casi totalmente cubierto por las acumulaciones del grupo Las Sierras, que cubren sub-horizontalmente las formaciones ms antiguas. Los rasgos tectnicos ms importantes que se originaron en la zona estn relacionados con el sistema de fracturas que dieron origen a la depresin de Nicaragua y que presentan rumbo Regional Noroeste-Sureste y los consecuentes sistemas de fracturas secundarias. Una de las fallas ms notables es la de Sn. Pablo que extendindose por ms de 40 Km. con rumbo noroeste-sureste desde el norte, termina en la Serrana del Gallo al sur de la zona de estudio.

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Corresponde a una falla normal cuyo bloque levantado es el oriental. 4.4.- Estratigrafa del Subsuelo del rea Investigada El estudio de los antecedentes bibliogrficos para la bsqueda de investigaciones geolgicas en bsqueda de aguas subterrneas en los alrededores del rea y las observaciones directas del rea estudiada, permiten definir la estructura geolgica y estratigrfica del sector. La secuencia estratigrfica del rea est representada por depsitos Cuaternarios sedimentarios del Pleistoceno depositados sobre los sedimentos marinos antiguos. Estos depsitos cuaternarios se presentan firmes en el rea investigada. De abajo hacia arriba: 4.4.1.Formacin Brito (Teb) 20,0 30,0 m. (eventualmente > de 50 m.) Corresponde a lutitas de color gris amarillento a gris parduzco, con estratificacin perfecta en capas no mayores de 1-2 cm. Eventuales intercalaciones de areniscas de estratificacin ligeramente ms gruesa. La estratificacin yace con rumbo norte-noreste de 160 y buzamiento al oeste de 3 a 7. 4.4.2.- Grupo Las Sierras (Tqps) El horizonte ms superficial y ampliamente deistribudo en la zona corresponde genricamente a una toba piroclstica aglomerdica, medianamente consolidada a compacta, probablemente originada por una deposicin de material volcnico proveniente de una erupcin de tipo "Nube Ardiente" mezclado con mayores o menores proporciones de material existente en el mbito sedimentario. La composicin caracterstica de la roca corresponde a abundantes litoclastos de colores abigarrados (negro, azul, gris, ocre, rojo) y de aspecto redondeado a subredondeado de dimensiones variables oscilantes entre fracciones de milmetro y 1015 mm. ocasionalmente mayores. El 80% - 90% de los Litoclastos estn compuestos por rocas porfricas y/o afanticas y la menor proporcin corresponde a los fragmentos pumticos. Estos son exclusivamente de color negro o gris muy oscuro. La matriz, generalmente escasa, es vtrea. El color de la toba es muy variable y depende fundamentalmente del grado de alteracin de la roca. En los horizontes superiores es de color ocre amarillento a ocre rojizo, derivando a los tonos gris-verdosos en profundidad, en los grados medios de intemperismo. Los horizontes ms profundos poseen coloracin azul oscura a gris azulada, generalmente con grandes "manchas" amarillentas. Los grados de intemperismo se reflejan en primer lugar en el grado de oxidacin de la matriz y en segundo lugar en el grado de oxidacin de los clastos: Los horizontes meteorizados presentan aspecto friable por descomposicin (arcillizacin) de la matriz y "liberacin" de los clastos, proporcionando caractersticas arenosas a la roca. Los grados ms avanzados de intemperismoIng. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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afectan a los clastos en orden de tamao siendo los grandes (7-15 mm.) y de composicin basltica los ms resistentes. La roca generalmente est mal clasificada, lo que confirma tambin su origen. 4.4.3.- Suelos (Hs). Prcticamente toda el rea de la zona se encuentra cubierta superficialmente por un espesor variable (varios centmetros a dos metros) de suelo areno-arcilloso a francoarenoso de color pardo rojizo a negro perteneciente al tipo pedolgico denominado "Duros-Tolls" rico en Montmorillonita. Terraza de aluvios-coluvios. (Qal.) 30 a 50 m. de gravas arcillosas de color gris parduzco, los clastos tabulares provenientes del basamento, estn constituidos por lutitas y areniscas duras. La matriz, plstica y arenosa. El conjunto constituye un sedimento firme a duro. Constituyen las terrazas aluvial-coluviales en los flancos del ro y en las quebradas adyacentes afluentes del ro desde los terrenos situados al sureste. Acumulaciones aluviales modernas. (Qal-2). Corresponde a los niveles ms superficiales de sedimentos aluviales de los ros, integrados por aluvios arenosos y gravelticos gruesos, migrantes, con fragmentos de las rocas del basamento presente ro arriba. 4.5.- Relaciones Estructurales Toda la secuencia estratigrfica descrita posee carcter sedimentario, contactos bien definidos y continuos en deposicin secuencial sin mostrar deformaciones sino ligeras ondulaciones de los contactos, debidos al proceso erosivo de la deposicin. Las capas de sedimentos marinos cretcico-terciarios posen buzamiento de 3 a 7 O y marcada discordancia angular con los depsitos volcnicos y aluvio-coluviales. 4.6.- Rasgos Tectnicos Los sedimentos perfectamente estratificados descubiertos en los afloramientos y el anlisis e interpretacin de las imgenes areas, permiten determinar un patrn tectnico-estructural marcadamente noreste-suroeste con influencia en el comportamiento de los meandros del ro Amayo y las quebradas vecinas. La disposicin del drenaje de las quebradas refuerza la conclusin de un sistema de fracturamientos marcadamente noreste-suroeste. 4.7.- Distribucin geogrfica de los distintos tipos de rocas

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Formacin Brito (Teb)Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]


Las lutitas de color gris amarillento a gris parduzco corresponden al 50% del territorio analizado, ocupando siempre los terrenos bajos, fondo de quebradas, de pendientes de suave a escarpado. Se caracterizan por taludes de ngulo elevado y su coloracin caracterstica pardo amarillenta. Grupo Las Sierras (Tqps) Las tobas piroclsticas aglomerdicas coresponden aproximadamente al 40% del territorio. Las terrazas de aluvios-coluvios. (Qal.) y las acumulaciones aluviales modernas. (Qal-2) corresponden al 10% del territorio. V.- CLIMATOLOGiA 5.1.- General Los elementos climticos que contribuyen directamente sobre los recursos de agua de la cuenca hidrogrfica del ro Amayo son las precipitaciones, la escorrenta, la infiltracin y la evaporacin. Hay adems otros factores como la temperatura, humedad relativa, radiacin solar y velocidad del viento que intervienen sobre la evaporacin y sobre el uso consuntivo de las plantas, pero que no ejercen influencia directa sobre las disponibilidades de aguas superficiales o subterrneas. Las condiciones pluviomtricas de la cuenca, aqu referida, se establecieron a partir de los registros plasmados en el conjunto de Mapas Sinpticos de INETER, 2004. 5.2.- Precipitacin Dentro de la cuenca, los promedios mensuales de precipitacin varan entre 6 mm (Marzo) y 285 mm (Septiembre). Los meses de mayor precipitacin son: junio, agosto, septiembre, y octubre, siendo septiembre y octubre, con promedios de 285 y 271 mm respectivamente, los meses donde cae ms lluvia. Los meses de menor precipitacin son: enero, febrero, marzo y abril con valores promedios mensuales de 12mm, 17mm, 6mm, y 14mm, correspondientemente. La precipitacin anual, en el perodo 1964-2000 (37 aos), ha variado entre 781 mm (1976) y 2114 mm, (1970), siendo 1300 mm, el valor promedio. En la cuenca estudiada, como en toda la regin del Pacfico, la distribucin de las precipitaciones en el ao, da origen a dos estaciones, de seis (6) meses de duracin cada una.Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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La estacin hmeda o lluviosa, comienza a mediados de mayo y termina a mediados de noviembre, en ella cae casi el 92% de la precipitacin total anual. La estacin seca, se inicia a mediados de Noviembre y finaliza a mediados de Mayo, y en ella ocurren lluvias espordicas de poca intensidad y corta duracin y la cantidad de lluvia cada es un 8% de la precipitacin total anual. Dentro de la estacin lluviosa, las precipitaciones son abundantes en los meses de mayo a junio; en los meses de julio y agosto se reducen considerablemente durante un perodo de 20 das, conocido localmente con el nombre de cancula, y en los meses de septiembre y octubre vuelven a incrementarse. La estacin lluviosa termina alrededor del 10 al 20 de noviembre, siguiendo la estacin seca, casi sin precipitacin hasta mayo. Partiendo del hecho, que la precipitacin anual haya sido igual o menor del 15%; mayor o menor del 15%, que el promedio multianual, se reconocen tres tipos aos, ellos son: normales, hmedos y secos respectivamente. Empleando el criterio antes sealado, dentro del perodo 1964-2000 (37 aos), los aos 1974-75, 1979-80, 1983-84, 1986 y 1989-91, han sido aos normales; los aos 1964, 1966, 1968-71, 1973, 1981-82, 1988, 1993-96 y 1998-99, hmedos y los aos 1965, 1967, 1972, 1976-78, 1985, 1987, 1992, 1997 y 2000, secos. De los aos hmedos, el ms hmedo fue 1970, donde cayeron 2114 mm, equivalentes al 144% del promedio multianual y el ao ms seco, 1976, donde se precipitaron 781 mm, equivalentes al 53.2% del promedio multianual. Las distribuciones de las precipitaciones en el espacio y en el tiempo son notablemente irregulares; observndose variaciones acentuadas, de un ao a otro y de un mes a otro, an para un mismo ao. 5.3.Evaporacin

Los valores promedio mensuales de evaporacin han variado desde 121mm (Septiembre) hasta 234 mm (Marzo). En general, la evaporacin mensual alcanza sus valores mximos en la estacin seca, en los meses de Marzo, Abril y Mayo oscilando entre 227 mm y 234 mm, y los mnimos, en los meses de Septiembre, Octubre y Noviembre, variando entre 121mm y 127 mm. 5.4.- Infiltracin Las aguas de precipitacin se infiltran en mayor o menor proporcin de acuerd a las caractersticas y pendientes de los suelos y al tipo y densidad de la cobertura vegetal. La recarga proveniente de la lluvia cada dentro de la cuenca del ro Amayo es alta gracias a la alta tasa de infiltracin que caracteriza a las unidades geolgicas (Sedimentos volcnicos altamente porosos) que afloran en la cuenca estudiada. De estos datos se desprende que la tasa de infiltracin es de 20% de la precipitacin.Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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5.5.-

Escorrenta

Las medidas de escorrenta hechas durante el perodo 7/7/92-30/9/92 por Kokusai-Kogyo, indic que el mencionado coeficiente vara entre 0,27 y el 10,9 de la lluvia cada, siendo el 1,97 % el valor promedio.

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VI.- CALIDAD DEL ACUIFERO

6.1.- Transmisibilidad Basamento de rocas marinas Las rocas cretcico-terciarias (Fm. Brito) que constituyen el basamento rocoso poseen una permeabilidad extremadamente baja y en consecuencia no constituyen reservorios ni acuferos de importancia, sobre todo por su incapacidad de permitir el movimiento del agua a travs de su estructura (transmisibilidad). La nica posibilidad del movimiento del agua en estas rocas es en funcin de una permeabilidad secundaria producto del fracturamiento tectnico. Y esta particularidad fue utilizada en la presente investigacin con el propsito de ubicacin de la fuente. No es posible calcular el valor de la transmisibilidad sin la realizacin de pruebas de bombeo directo. Por similitud con escenarios similares la Transmisividad puede corresponde a 50-100 m2/da. Sedimentos volcnicos terciario-cuaternarios Las potentes acumulaciones de tobas terciario-cuaternarias (TQps) presentes en la regin en ambos flancos de las riberas actuales del ro Amayo, entre lajitas de Apompu y Diriamba, constituyen cuerpos permeables y con transmisibilidades calculadas de entre 100150 m2/da. En estos sedimentos se alimentan los seis pozos perforados hasta la fecha, denominados P-1 (cdigo ENACAL 1-A-75, Regina), P-2 (cdigo ENACAL A-1-78, La Via), Boquita 3 (cdigo ENACAL A-3-75) y 4 (cdigo ENACAL 2-B-75), Zona Franca Guanica, San Ramn y Finca San Francisco, entre las comarcas Lajitas de Apompu y Jobo Dulce. Los depsitos volcnico-sedimentarios representan para el proyecto una importanta fuente de aguas subterrneas. 6.2.- Capacidad de Almacenamiento Las medidas de escorrenta hechas durante el perodo 7/7/92-30/9/92 por KokusaiKogyo, indic que la Capacidad de Almacenamiento del acufero es del orden de 27x10 . 6.3.- Calidad del agua El carcter qumico de las aguas de la zona es bicarbonato clcica.De acuerdo al contenido de slidos totales disueltos las aguas subterrneas del rea estudiada, son de salinidad media (200-600 ppm). Las mismas aguas, con relacin al pH, son ligeramente cidas, (pH 6.70) y con respecto a la dureza total, expresada como carbonato, se clasifican entre aguas duras (654 ppm). Las cifras de dureza, estn por arriba del lmite mximo deseable (100-106ppm).

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6.4.- Profundidad del nivel fretico Investigaciones realizadas para el presente proceso en los cinco (5) pozos actualmente en produccin (excepcin del pozo de la finca San Francisco) demuestran que la profundidad del nivel esttico de las aguas subterrneas (NEA) yace entre 240.00 m. (Pozo # P-1) y 90.00 msnm. (Pozo # San Ramn) por debajo de la superficie actual del terreno, mostrando una tendencia hacia la superficie en direccin suroeste, alcanzando un gradiente hidrulico de 1,76%.

VII.-

BALANCE HIDRICO

7.1.- Consideraciones generales El balance hdrico se fundamenta en una serie de consideraciones e hiptesis que, en forma breve, se mencionan enseguida. La profundidad del suelo donde tiene lugar la prdida de agua por evapotranspiracin, viene definida por la profundidad del sistema radicular de la vegetacin. La capacidad de almacenamiento de agua de la capa de suelo y que es susceptible a la evaporacin, est definida por la capacidad de campo y el punto de marchitez, propiedades que estn ntimamente relacionadas con la textura del suelo. Cuando la capa de suelo tiene un contenido superior al correspondiente a la capacidad de campo, el exceso de agua (agua gravitacional) se percola hacia estratos ms profundos por efectos de la gravedad. Posteriormente, esta agua gravitacional alimentar al depsito de agua subterrnea (Acufero). Restando de la precipitacin la evapotranspiracin potencial, se observa que existen meses a lo largo del ao en los que la primera es superior a la ltima. En estos meses, la evapotranspiracin real coincide con la potencial, y la diferencia con la precipitacin se distribuye as: una parte, en forma de humedad equivalente a su capacidad de campo y el sobrante, por percolacin profunda, ir al depsito de aguas subterrneas o bien escurrir por sobre la superficie del terreno o en capas prximas a stas. Por el contrario, en los meses en que la precipitacin es inferior a la evapotranspiracin potencial, sta es generalmente superior a la real. La cantidad de agua que se evapotranspira, engloba a la totalidad de la precipitacin, adems parte de la humedad almacenada por el suelo en el mes anterior. Para valorar la cantidad de agua que el suelo cede a la vegetacin cuando la precipitacin es inferior a la evapotranspiracin potencial, se considera actuando sobre l una extraccin equivalente a la diferencia entre la evapotranspiracin potencial y la precipitacin correspondiente al mes considerado. Ahora bien, experimentalmente, se ha visto que la cesin es inferior a la evapotranspiracin potencial considerada, siendo menor cuando ms seco est el suelo. Existe pues, para cada mes, una prdida potencial y una prdida real. Algunos autores, para pasar de la prdida potencial a la real, proporcionan valores de retencin real que son funcin del tipo de suelo y de la evapotranspiracin potencial.Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]

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Para cada suelo, y partiendo de un contenido de humedad equivalente a la capacidad de campo, dichos valores dan directamente el agua que queda retenida segn el valor de la evapotranspiracin potencial. Con tales valores, fcilmente puede deducirse la cantidad de agua que realmente queda en el suelo, partiendo de un contenido de humedad inferior a la capacidad de campo, para diferentes prdidas potenciales. Todo esto tiene por objeto poder evaluar despus los cambios mensuales de almacenamiento en el suelo, por efecto de la precipitacin como aporte y la extraccin vegetativa como prdida.VIII.DISEO DEL POZO

8.1.- Ubicacin del pozo El pozo ser ubicado, en lo posible a mediacin entre los pozos San Ramn y San Francisco. Esta situacin garantiza una distancia mnima de 500.00 m. de los pozos mencionados, a una altura absoluta de 428.00 msnm. evitando cualquier alternativa de interferencia entre ellos y al mismo tiempo un espesor de toba permeable de 200.00 m. garantizando un espesor saturado del acufero de 40.00 m. 8.2.- Caudal de bombeo Para satisfacer las necesidades del usuario y de acuerdo a la capacidad estimada del acufero ser necesario la instalacin de un equipo de bombeo de 140 gpm. 8.3.- Profundidad total del pozo Dado que la profundidad del nivel esttico ha sido determinada aproximadamente en 90.00 m. medidos a partir de la superficie actual del terreno destinado a la perforacin del pozo y a un descenso terico de 20.00 m. con un caudal de bombeo de 140 gpm y considerando una eficiencia del pozo de alrededor de 70%, la profundidad total del pozo deber alcanzar definitivamente una profundidad minima de 150.00 m. y la bomba deber ser instalada a 133.00 m. de profundidad para abastecer la demanda de agua del usuario. 8.4.Dimetro del ademe El caudal de 140 GPM exige la utilizacin de una bomba de 6 de dimetro. Una medida nominal mayor que 6 indica un dimetro mnimo de 8 para el dimetro del ademe que permita el normal funcionamiento de la bomba. 8.5.Dimetro del pozo

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Un ademe de 8 y el espacio anular para la instalacin del filtro grava (2= 5,0 cm.) indican la necesidad de la perforacin del pozo con un dimetro mnimo de 12.Ing. Mauricio Martinica Telefax. 251-0417 Ingeniero Civil [email protected]


8.6.- Rejilla Con base en los anlisis granulomtricos de la formacin geolgica presente entre 90.0 y 130.0 m. de profundidad (Tobas gruesas, lutitas, areniscas) y las caracteristicas qumicas del agua subterrnea (bicarbonato clcico) deber instalarse una rejilla de acero inoxidable de 13.0 m. de longitud (25% de penetracin del acuifero), entre los 115.00 y 130.00 m. de profundidad. Para un caudal de 140 GPM y una velocidad recomendada de 3 cm/segundo se instalar una rejilla de ranura 0,75 mm. (0,030 N30). 8.7.Filtro grava

Con base en los anlisis granulomtricos de la formacin geolgica presente el tamao mnimo de los elementos del filtro grava sern de 0,63 mm. con un Coeficiente de Uniformidad de 2,5 o menos. Informacion general del pozoNo. CONCEPTO UNIDAD POZO PROPUESTO

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Elevacin del terreno del predio del pozo Nivel Esttico de agua en pocas de verano Profundidad del nivel estatico del agua Caudal de diseo Descenso regional del acuifero (se calcula con Boquita 4, que obtenemos que es de 0.21m anual) Descenso estacional Profundidad de nivel de agua de bombeo Sumergencia de la Bomba Deposito de Material Fino o arena (fondo) Dimetro de perforacin Dimetro de encamisado o Ademes Profundidad total del pozo

Msnm Msnm Pie Gpm Pie Pie Pie Pie Pie Plg Plg Pie

428.00 330.00 321.44 180 13.86 14.45 387.04 436.24 16.40 12.00 8.00 488.72

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8.8.- Equipo de bombeo En el pozo se instalar un equipo de bombeo elctrico consistente en una bomba y motor sumergibles. El equipo de bombeo ser instalado a 130.00 m. (426.40 pies) de profundidad.

IX.1.-

CONCLUSIONES La secuencia estratigrfica del rea investigada est representada por depsitos terciario-cuaternarios sedimentario-volcnicos depositados sobre los sedimentos marinos antiguos. Estos depsitos cuaternarios se presentan ampliamente distribudos en el sector noreste del rea investigada, entre Lajitas de Apompu y la ciudad de Diriamba. Las lutitas de color gris amarillento a gris parduzco corresponden a los depsitos marinos antiguos que corresponden al 50% del territorio analizado, ocupando siempre los terrenos bajos, fondos de quebradas de pendientes de suave a escarpado. Se caracterizan por taludes de bajo ngulo y su coloracin caracterstica pardo amarillenta. Los depsitos terciario-cuaternarios estn integrado por una gran variedad de materiales piroclsticos provenientes de erupciones de tipo explosivo. Los niveles ms inferiores observados corresponden a tobas aglomerdicas poco cementadas, integradas por un 20 % de pmez. Este material en un espesor de ms de 60 m. se intercala localmente con areniscas de la formacin El Salto; por la presencia de fsiles de lamelibranquios es indudable que las tobas fueron depositadas en un ambiente marino playero, aunque este fenmeno tiene carcter local. Poseen entre 20 a 600 m. de espesor. Corresponden al 50% del territorio analizado.

2.-

3.-

4.- Los elementos climticos que contribuyen directamente sobre los recursos de agua de la cuenca hidrogrfica de ro Amayo son las precipitaciones, la escorrenta, la infiltracin y la evaporacin. Hay adems otros factores como la temperatura, humedad relativa, radiacin solar y velocidad del viento que intervienen sobre la evaporacin y sobre el uso consuntivo de las plantas, pero que no ejercen influencia directa sobre las disponibilidades de aguas superficiales o subterrneas. 5.- Las rocas cretcico-terciarias (Fm. Brito) que constituyen el basamento rocoso poseen una permeabilidad extremadamente baja y en consecuencia no constituyen reservorios ni acuferos de importancia, sobre todo por su incapacidad de permitir el movimiento del agua a travs de su estructura (transmisibilidad). La nica posibilidad del movimiento del agua en estas rocas es en funcin de una permeabilidad secundaria producto del fracturamiento tectnico

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6.-

7.-

Las potentes acumulaciones sedimentario-volcnicas (TQps) presentes en las terrazas plio-pleistocnicas en ambos flancos de las riberas actuales del ro Amayo constituyen cuerpos permeables y con transmisibilidades calculadas de entre 100 150 m2/da. Investigaciones de campo ya realizadas para el presente proceso en los cinco (5) pozos actualmente en produccin en el sector, de los depsitos sedimentario volcnicos, demuestran que la profundidad del nivel esttico de las aguas subterrneas (NEA) yace entre 240 m. por debajo de la superficie actual del terreno, en el extremo noreste del rea, mostrando una tendencia hacia la superficie en direccin suroeste, alcanzando 90 m. en el pozo excavado en la finca San Ramn.

9.- El volmen de agua bombeada por el proyecto en las condiciones actuales no supera los 45.000 m3 por ao. X.RECOMENDACIONES

1.Se recomienda la perforacin de un pozo de prueba de 150.00 m. de profundidad, a mediacin entre los pozos San Ramn y San Francisco, en las coordenadas UTM, Datum NAD27, 1 306 526.92 N y 579 800 E, a una altura absoluta de 428.00 msnm. y realizar las pruebas de bombeo controladas hasta por un periodo de 24.0 horas .

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CAPITULO 6 : LINEA DE CONDUCCINEn el acueducto se consideran las siguientes lneas de conduccin: Una lnea de impulsin que conducir el agua desde el pozo hasta el tanque de Reserva. La tubera que comunicar el tanque de reserva de 85,000 glns., hacia el sitio de bifurcacin que se deriva hacia las redes de cada uno de los poblados La lnea que une el sitio de bifurcacin con el inicio de la red de Casares La lnea que conduce la demanda de la red de La Boquita Del total de lneas de conduccin mencionadas anteriormente, slo una operar por bombeo, las restantes funcionan aprovechando la energa de posicin.

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6.1 DIMENSIONAMIENTO HIDRULICO DE LA LINEA POR BOMBEO.

0 1 2 3 4 5 6 7 8

6.1.1 Criterios de Diseo El gasto de diseo lo consideramos con respecto a la demanda mxima diaria para el perodo de recuperacin de la inversin inicial que es de 10 anos (8.67 lps). Se har uso de la expresin de dimetro econmico, presentada en las Normas NTON 09001-99. El dimetro de la tubera se determinar en base al criterio del dimetro ms econmico. La velocidad del flujo no deber ser superior a 1.5 m/s. Considerando que el abastecimiento de agua es un proyecto social, se adopta una tasa de inters del 12%. El perodo de recuperacin de la inversin inicial es de 10 aos. Los costos de operacin anual se efectuaron en base a la potencia del equipo de bombeo de 10 aos calculado en 25 HP. El nmero de horas en que operar la bomba ser de 12 a 16 horas continuas.

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6.1.2 Clculo Hidrulico de la lnea por bombeo - Dimetro terico (D): Para determinar el mejor dimetro (ms econmico) se aplic la frmula siguiente, ampliamente usada en los Estados Unidos de Norte Amrica (similar a la de Bresse, con K = 0.9 y n = 0.45). D = 0.9 (Q)0.45 Donde : D : Dimetro (m) Q : Caudal (m3/s)

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Para Q = 0.00867 m3/s ; se requiere un dimetro de 0.10 m; por lo que se efecta el anlisis econmico comparando el costo que representa construir toda la lnea de impulsin con tubera de 0.10 m (4). - Revisin de la velocidad del flujo (v): Haciendo uso de la expresin de continuidad, v = (4 * Q)/(* (D) 2), reemplazando los valores de los dimetros en estudio, se obtiene que: 1 a) Para el dimetro de 0.10 m, la velocidad del flujo es 1.09 m/s El valor obtenido cumple con el mximo establecido en las Normas de Diseo para lneas de conduccin por bombeo. - Anualidad: Para el dimetro en estudio se estima el costo de inversin inicial en base al costo unitario de la tubera ms los impuestos (25%). La expresin utilizada para estimar la anualidad es: Anualidad = (Costo de inversin * i)/{(1+i)n - i} Donde : i : Tasa de inters empleada = 12% n : Perodo de recuperacin de la inversin = 10 aos Reemplazando los valores se obtienen los siguientes resultados: Diametro (m) 0.10 Anualidad (C$/ao) 6,960.98 Costo de Operacin (C$/ao) 328,064.18 Costo Total Anual (C$/ao) 335,025.16

- Costos de operacin anual (C.O.A.):C.O.A. = (Potencia HP/1.34 HP/kilowatt-hora)* (horas/da) * (das/ao) *

(C$/kilowatt-hora)

Para un costo de C$ 3.011/kilowatt-hora y una potencia de 25 HP, se obtienen los siguientes costos: COA: (25/1.34) * 16*365*3.011 COA: C$ 328,064.18 / ANUAL = C$ 27,338.68 / MES- Costo total anual (C.T.A): C$ 335,025.16 donde: C.T.A = Anualidad + C.O.

MEMORIA DE DISEÑO

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